專(zhuān)利名稱(chēng)：風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，特別是涉及一種適用于電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的 風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，由于其資源豐富、轉(zhuǎn)化效率高、產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)好、經(jīng) 濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，具備大規(guī)模開(kāi)發(fā)的條件，目前風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用已成為最重 要的可再生能源發(fā)展方向之一。然而，風(fēng)電以自然風(fēng)為原動(dòng)力，輸出功率具有間歇性、隨機(jī) 性等特點(diǎn)，大規(guī)模風(fēng)電接入將對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響，這對(duì)風(fēng)電調(diào)度運(yùn)行的準(zhǔn)確 性、快速性、自動(dòng)化程度提出了更高的要求。對(duì)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率進(jìn)行預(yù)測(cè)被認(rèn)為是增加電網(wǎng)調(diào)峰容量、提高電網(wǎng)接納風(fēng)電的能 力、改善電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性與經(jīng)濟(jì)性的最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段之一。通過(guò)對(duì)區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)所 有風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，調(diào)度部門(mén)可以合理安排發(fā)電計(jì)劃，降低系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量， 提高電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)預(yù)測(cè)系統(tǒng)提前預(yù)測(cè)風(fēng)電負(fù)荷的波動(dòng)，還可以合理安排應(yīng)對(duì)措施， 提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。在風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上對(duì)風(fēng)電進(jìn)行科學(xué)的調(diào)度和管理，有 利于提高電網(wǎng)接納風(fēng)電的能力，促進(jìn)可再生能源的發(fā)展。風(fēng)電功率預(yù)測(cè)可分短期預(yù)測(cè)與短超期預(yù)測(cè)，其中短期預(yù)測(cè)通常著眼于未來(lái)0-48 小時(shí)尺度預(yù)測(cè)，主要用于發(fā)電計(jì)劃的制定，解決電網(wǎng)調(diào)峰問(wèn)題。超短期預(yù)測(cè)包括未來(lái)0-4小 時(shí)的功率預(yù)測(cè)，可用于實(shí)時(shí)調(diào)度，還可提高頻率控制質(zhì)量，主要解決電網(wǎng)調(diào)頻問(wèn)題?，F(xiàn)有的一種風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，主要由數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊、EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊、數(shù) 值天氣預(yù)報(bào)處理模塊和數(shù)據(jù)采集設(shè)備組成。該實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電功率提前M小時(shí)預(yù) 測(cè)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了 hternet網(wǎng)絡(luò)與電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)有效隔離，可滿(mǎn)足電力 二次系統(tǒng)安全防護(hù)的要求，基于風(fēng)電功率預(yù)測(cè)結(jié)果，可做到靈活、有效地調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)際并網(wǎng) 的風(fēng)電裝機(jī)容量，從而提高系統(tǒng)總的額定風(fēng)電裝機(jī)容量。對(duì)發(fā)電計(jì)劃制定，發(fā)供電平衡，保 證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。上述功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)僅包含對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的M小時(shí)短期功率預(yù)測(cè)，而對(duì)于調(diào)度部門(mén)所 需的更長(zhǎng)時(shí)間尺度(48小時(shí))的功率預(yù)測(cè)以及0-4小時(shí)的超短期預(yù)測(cè)功能均未能實(shí)現(xiàn)，因 此該預(yù)測(cè)系統(tǒng)并不能完全滿(mǎn)足調(diào)度部門(mén)的應(yīng)用需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于，提供一種風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問(wèn)題 是使其可實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的短期(0-48小時(shí))以及超短期(0-4小時(shí))的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)，從而為 電網(wǎng)調(diào)度提供數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用 新型提出的一種風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其包括預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)；實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)處理模塊，連接于預(yù) 測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，向預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)傳送實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)；數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊，連接于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，將數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)送入預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)；短期預(yù)測(cè)模塊，從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中取出數(shù)值天氣預(yù)報(bào) 數(shù)據(jù)，計(jì)算出風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)0-48小時(shí)的輸出功率作為短期預(yù)測(cè)結(jié)果，并將該短期預(yù)測(cè)結(jié)果送 回預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)；超短期預(yù)測(cè)模塊，從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中取出各風(fēng)電場(chǎng)功率數(shù)據(jù)、測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)和數(shù)值 天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，計(jì)算出風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)0-4小時(shí)的輸出功率作為超短期預(yù)測(cè)結(jié)果，并將該超短 期預(yù)測(cè)結(jié)果送回預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)；能量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊，將各風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)時(shí)功率數(shù)據(jù)傳 送到預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并將短期預(yù)測(cè)結(jié)果和超短期預(yù)測(cè)結(jié)果從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)上取出，發(fā)送給能 量管理系統(tǒng)；以及圖形用戶(hù)界面模塊，用于向預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)輸入用戶(hù)指令，顯示各風(fēng)電場(chǎng)端測(cè)風(fēng)塔傳送的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理，實(shí)時(shí)傳送至預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)10 中。所述數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊13，從數(shù)值天氣預(yù)報(bào)服務(wù)商的氣象服務(wù)器18下載數(shù)值天 氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理后形成各預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)預(yù)測(cè)時(shí)段的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)送入預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù) 10。反向隔離裝置17設(shè)置于氣象服務(wù)器和數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊之間，以E語(yǔ)言的格式 單向從氣象服務(wù)器18向數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊12傳送。所述短期預(yù)測(cè)模塊13，從預(yù)測(cè)數(shù) 據(jù)庫(kù)中取出數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，由預(yù)測(cè)模型計(jì)算出風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)0-48小時(shí)的輸出功率，并將 該輸出功率作為短期預(yù)測(cè)結(jié)果送回預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)。所述超短期預(yù)測(cè)模塊14，從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中 取出各風(fēng)電場(chǎng)功率數(shù)據(jù)、測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)和數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，由預(yù)測(cè)模型計(jì)算出風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)0-4 小時(shí)的輸出功率，并將該輸出功率作為超短期預(yù)測(cè)結(jié)果送回預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)。該超短期預(yù)測(cè)模 塊14每15分鐘滾動(dòng)執(zhí)行一次。能量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊15，將各風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)時(shí)功率數(shù) 據(jù)傳送到預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)將預(yù)測(cè)結(jié)果從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)上取出，發(fā)送給風(fēng)電場(chǎng)能量管理系 統(tǒng)。風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)有功功率數(shù)據(jù)對(duì)超短期的預(yù)測(cè)精度至關(guān)重要，因此必須保證其準(zhǔn)確性和實(shí) 時(shí)性，所采集的功率數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率宜為1分鐘。本實(shí)用新型的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)短期和超短期風(fēng)電場(chǎng)的功率數(shù)據(jù)， 具有很強(qiáng)的實(shí)用性和推廣應(yīng)用價(jià)值。上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技 術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳 細(xì)說(shuō)明如后。

圖1為本實(shí)用新型的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定實(shí)用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)其具體實(shí)施方 式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。請(qǐng)參閱圖1所示，為本實(shí)用新型的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)用新型較佳 實(shí)施例的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其主要包括預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)10、實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)處理模塊11、數(shù)值 天氣預(yù)報(bào)處理模塊12、短期預(yù)測(cè)模塊13、超短期預(yù)測(cè)模塊14、能量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊 15以及圖形用戶(hù)界面模塊16。所述的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)10為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，其他各模塊均與 該預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)完成數(shù)據(jù)的交互，該預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)來(lái)自數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊12的數(shù)值 天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、各預(yù)測(cè)模塊產(chǎn)生的預(yù)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)和能量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊15產(chǎn)生的實(shí)發(fā)風(fēng)電功率數(shù)據(jù)等。所述實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)處理模塊11采集各風(fēng)電場(chǎng)端測(cè)風(fēng)塔傳送的實(shí)時(shí) 測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理，實(shí)時(shí)傳送至預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)10中。所述數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊13，從數(shù)值 天氣預(yù)報(bào)服務(wù)商的氣象服務(wù)器18下載數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理后形成各預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng) 預(yù)測(cè)時(shí)段的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)送入預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)10。反向隔離裝置17設(shè)置于氣象服務(wù)器和 數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊之間，以E語(yǔ)言的格式單向從氣象服務(wù)器18向數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模 塊12傳送。所述短期預(yù)測(cè)模塊13，從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中取出數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，由預(yù)測(cè)模型計(jì) 算出風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)0-48小時(shí)的輸出功率，并將該輸出功率作為短期預(yù)測(cè)結(jié)果送回系統(tǒng)數(shù)據(jù) 庫(kù)。所述超短期預(yù)測(cè)模塊14，從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中取出各風(fēng)電場(chǎng)功率數(shù)據(jù)、測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)和數(shù)值天氣 預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，由預(yù)測(cè)模型計(jì)算出風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)0-4小時(shí)的輸出功率，并將該輸出功率作為超短 期預(yù)測(cè)結(jié)果送回預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)。該超短期預(yù)測(cè)模塊14每15分鐘滾動(dòng)執(zhí)行一次。能量管理系 統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊15，將各風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)時(shí)功率數(shù)據(jù)傳送到預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)將預(yù)測(cè)結(jié)果從 預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)上取出，發(fā)送給風(fēng)電場(chǎng)能量管理系統(tǒng)。風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)有功功率數(shù)據(jù)對(duì)超短期的預(yù) 測(cè)精度至關(guān)重要，因此必須保證其準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，所采集的功率數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率宜為1 分鐘。本實(shí)用新型以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)及區(qū)域風(fēng)電的短期 (0-48小時(shí))功率預(yù)測(cè)；以實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)和功率數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)及區(qū)域風(fēng)電 的超短期(0-4小時(shí))功率預(yù)測(cè)。本系統(tǒng)可為電網(wǎng)調(diào)度部門(mén)制定發(fā)電計(jì)劃、電網(wǎng)發(fā)供電平衡 分析、電網(wǎng)穩(wěn)定性分析、極端條件下風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響分析等方面提供指導(dǎo)，能 多方面提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上 的限制，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾 為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的 技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù) 方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括 預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)；實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)處理模塊，連接于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，向預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)傳送實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)； 數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊，連接于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，將數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)送入預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)； 短期預(yù)測(cè)模塊，從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中取出數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，并將風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)0-48小時(shí)的 輸出功率作為短期預(yù)測(cè)結(jié)果送回預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)；超短期預(yù)測(cè)模塊，從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中取出各風(fēng)電場(chǎng)功率數(shù)據(jù)、測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)和數(shù)值天氣預(yù)報(bào) 數(shù)據(jù)，并將風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)0-4小時(shí)的輸出功率作為超短期預(yù)測(cè)結(jié)果送回系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)；能量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊，將各風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)時(shí)功率數(shù)據(jù)傳送到預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并將 短期預(yù)測(cè)結(jié)果和超短期預(yù)測(cè)結(jié)果從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)上取出，發(fā)送給能量管理系統(tǒng)；以及 圖形用戶(hù)界面模塊，用于向預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)輸入用戶(hù)指令，顯示曲線(xiàn)或輸出數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于還包括氣象服務(wù)器，接收數(shù) 值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，并將該數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的氣象服務(wù)器連接于 INTERNET,實(shí)時(shí)下載數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其還包括反向隔離裝置，設(shè) 置于所述的氣象服務(wù)器和數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊之間。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于一種風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)；實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)處理模塊，連接于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，向預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)傳送實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)；數(shù)值天氣預(yù)報(bào)處理模塊，將數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)送入預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)；短期預(yù)測(cè)模塊，計(jì)算出風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)0-48小時(shí)的輸出功率；超短期預(yù)測(cè)模塊，計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)0-4小時(shí)的輸出功率；能量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊以及圖形用戶(hù)界面模塊。本實(shí)用新型的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)短期和超短期風(fēng)電場(chǎng)的功率數(shù)據(jù)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
文檔編號(hào)H02J3/00GK201928022SQ201020622880
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者萬(wàn)筱鐘, 馮雙磊, 劉純, 盧靜, 姜文玲, 張小奇, 張菲, 彭明僑, 王勃, 王曉蓉, 王清讓, 白興忠, 石永剛, 范越, 趙艷青 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 西北電網(wǎng)有限公司